아이폰8에 탑재되는 전자파간섭(EMI) 차폐 기술은 왜 필요할까?

TECH/IT 트렌드

 

 

스마트폰을 중심으로 모바일 디바이스의 성장이 돋보이는 가운데 곳곳에서 성장통이 나타나고 있습니다. 과거에는 없던 새로운 모바일 시대가 만들어지면서 발생하는 크고 작은 문제라고도 할 수 있는데요. 그 중 부각되는 문제는 전자파 간섭으로 인한 디바이스의 오작동 입니다. 이로 인해 자연스럽게 전자파 차폐 기술에 대한 관심이 커지고 있는데요. 오늘은 출시 예정인 아이폰8에 탑재될 전자파간섭(EMI) 차폐 기술이 반도체 공정에 왜 필요한지 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 

_ 스마트폰 다이어트를 위한 전자파간섭(EMI) 차폐 기술

 

 

 

전자파간섭(EMI) 차폐 기술은 이미 다수의 스마트폰 제조사 및 부품사에서 적극적으로 접목하고 있습니다. 그리고 애플의 아이폰은 일찌감치 개별 반도체 패키지마다 전자파간섭(EMI) 차폐 기술을 시도하고 있죠. 작년 출시와 함께 인기를 끌었던 구글 픽셀폰 또한 무선랜 등에 전자파간섭(EMI) 차폐 기술을 적용했는데요. 이때까지는 특정 부품에만 한정적으로 사용 되었습니다.

 

하지만 사용자의 그립감과 디자인을 위해 얇지만 고사양의 디바이스라는 두 마리 토끼를 잡기를 원하면서 필수 부품인 반도체는 더 작고 얇아지게 되었습니다. 그렇게 여유 공간 없이 자리 잡은 부품에서 발생하는 전자파들이 서로 간섭하게 되면서 오작동 문제가 불거지기 시작했는데요. 이 문제를 해결하기 위해 IT 업계에서 전자파간섭(EMI) 차폐 기술을 더욱 적극적으로 적용하려고 시도하고 있습니다.

 

 

 

애플은 아이폰의 핵심 부품에 전자파간섭(EMI) 차폐 기술을 적용하여 가장 먼저 이런 문제에 적극적으로 대처하고 있는데요. 전자파간섭(EMI) 차폐 기술은 말 그대로 반도체가 발생시키는 전자파를 차단해 스마트폰 내에 집약된 수많은 부품과 반도체가 자신의 역할을 적절하게 수행할 수 있게 도와줍니다.

 

이런 전자파간섭(EMI) 차폐 기술 중 하나는 스퍼터링 방식입니다. 반도체에 초박형 금속 차폐제를 씌우는 것인데요. 제대로 된 차폐 성능을 내기 위해서는 두께감 있는 코팅이 필요합니다. 하지만 한 번에 형성되는 막이 워낙 얇아 4~5번의 반복 공정이 필요하고 공정 횟수에 따라 세정 작업도 추가되기 때문에 비용은 높아지고 공정 속도는 늦어질 수밖에 없죠. 그리고 차폐 소재의 낙하 직진성을 이용한 방식을 사용하기 때문에 수직면의 차폐 처리가 힘들다는 단점도 가지고 있습니다.

 

 

 

반면, 스프레이 전자파간섭(EMI) 차폐 공정 기술은 반복작업에도 노즐과 잉크 통로를 하루에 한 번만 세정하면 되기 때문에 비용과 공정 속도 그리고 안정적인 차폐 성능까지 모두 잡을 수 있습니다. 또한 노즐 분사 각도를 조절해 스퍼터링 방식에서 힘들었던 수직면 코팅도 처리 할 수 있죠.

 

최근 SK 하이닉스와 삼성전자가 이런 스프레이 전자파간섭(EMI) 차폐 기술을 상용화하는 데 성공했습니다. 이러한 기술력의 변화는 투자 비용과 생산 비용에 있어 효율적인데요. 뿐만 아니라 더 슬림하고 작아지고 있는 스마트폰의 변화에도 도움이 됩니다. 스마트폰을 얇게 만들기 위한 부품의 간격 및 패키징 방식이 계속해서 변하고 있지만 기존 스퍼터링 방식의 전자파간섭(EMI) 차폐 공정이 한계를 드러냈기 때문이죠.

 

 

 

_ 스프레이 전자파간섭(EMI) 차폐 기술이 가져온 아이폰의 변화

 


 

일례로 애플은 차기 아이폰의 낸드 플래시 메모리 패키지를 기존 LGA 방식에서 BGA 방식으로 변경하는 것을 고려하고 있는 것을 들 수 있습니다.

 

애플이 기존에 공급받았던 LGA 방식은 플래시 메모리와 메인 보드를 종이에 풀을 발라 붙이는 것과 비슷한 원리로 접착시킵니다. 하지만 접착 미흡으로 붙었다가 떨어지는 표면 실장 수율의 문제를 가지고 있습니다. 이런 LGA 방식은 전자파간섭(EMI) 차폐 공정이 유리해 애플이 차기 출시될 아이폰에도 동일하게 적용할 예정이었습니다. 


BGA 방식은 플래시 메모리에 메인보드와 접착할 수 있는 솔더볼을 붙인 채로 출시됩니다. 솔더볼은 합금한 납땜용 구슬인데요. 이것을 녹여 메인보드와 접착시킵니다. 실리콘 벽걸이처럼 애초에 제품에 강력한 접착제가 붙어서 출시되는 것과 비슷하죠. 이런 BGA 방식은 LGA 방식과 달리 표면 실장 수율 문제가 없어 애플이 변경을 요구했습니다.


하지만 BGA 방식은 전자파간섭(EMI) 차폐 공정이 힘들어 새로운 전자파간섭(EMI) 차폐 방식이 필요했는데요. 스퍼터링 방식의 단점을 극복한 SK하이닉스의 스프레이 방식 전자파간섭(EMI) 차폐 기술이 품질 테스트가 통과된다면 하반기 아이폰에는 BGA 방식이 적용될 수 있습니다.

 

 

애플뿐만 아니라 삼성, 화웨이 등의 IT 업계에서도 ‘작지만 빠르고 안정적인 스마트폰’이라는 성장통을 겪고 있는데요. 이를 극복하기 위한 전자파간섭(EMI) 차폐 기술은 이제 선택이 아닌 필수가 되었습니다. SK하이닉스가 상용화한 스프레이 전자파간섭(EMI) 차폐 공정 기술은 이런 스마트폰 시장의 변화에 핵심 기술이 될 것이라고 생각합니다.





 


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